TW201429316A - 紅外線加熱裝置及乾燥爐 - Google Patents

Abstract

從燈絲41放射包含紅外線之電磁波時，紅外線透過內管42，到達以與內管42分開之方式設置成僅覆蓋燈絲41之周圍的一部分的反射層46，並反射。在此時，以與內管42分開之方式設置反射層46，而且反射層46係可藉在冷媒流路49流通之冷媒冷卻。藉此，例如與將反射層46形成於內管42上的情況相比，可更抑制反射層46的過熱。又，將使紅外線透過之第1外管44設置於內管42與反射層46之間。藉此，因為在燈絲41與反射層46之間存在內管42與第1外管44之雙層，所以可更抑制反射層46的過熱。

Description

紅外線加熱裝置及乾燥爐

本發明係有關於紅外線加熱裝置及乾燥爐。

以往，作為放射紅外線之紅外線加熱器等的紅外線加熱裝置，已知將發熱體封入石英管等之管者。例如，在專利文獻1，記載將作為發熱體之燈絲封入石英玻璃製之燈泡與外管的雙重管內，並將反射膜設置於是內側之管的燈泡之外周的加熱器燈。在該加熱器燈，藉由將反射膜設置於燈泡中反加熱物方向之外周，可對被加熱物高效率地加熱。又，記載藉由使冷卻氣體在燈泡與外管之間流動，抑制燈泡變黑。

【先行專利文獻】 【專利文獻】

[專利文獻1]專利第4734885號公報

可是，在如專利文獻1所示將反射膜設置於雙重管之內側之管的表面之構成的紅外線加熱裝置，具有反射膜變成過熱的情況，因此，具有發生例如反射膜之劣化或剝離等之不良的問題。

本發明係為了解決這種課題而開發的，其主目的 在於可更抑制反射層的過熱。

本發明之紅外線加熱裝置係包括：發熱體，係被加熱時放射包含紅外線之電磁波；使紅外線透過之內壁；反射層，係在從該發熱體觀察時比該內壁更外側，設置成與該內壁分開，而且僅覆蓋該發熱體之周圍的一部分，並反射紅外線；及冷媒流路，係冷卻該反射層之冷媒可流通。

本發明之紅外線加熱裝置係從發熱體放射包含紅外線之電磁波時，紅外線透過內壁，到達以僅覆蓋該發熱體之周圍之一部分的方式設置成與內壁分開的反射層並被反射。藉此，在從發熱體觀察時與反射層係相反側的區域，被放射從發熱體所直接放射之紅外線與藉反射層所反射的紅外線，而可對被加熱物高效率地加熱。在此時，將反射層設置成與內壁分開，而且反射層係可藉在冷媒流路流通的冷媒冷卻。藉此，例如與將反射層形成於內壁上的情況相比，可更抑制反射層的過熱。在此，該電磁波係亦可採用尖峰波長於紅外線區域(例如波長為0.7μm~8μm的區域)者，亦可尖峰波長於近紅外線區域(例如波長為0.7μm~3.5μm的區域)者。又，內壁的形狀係例如亦可是包圍發熱體之管，亦可是平板。反射層的形狀係例如亦可是截面形狀為為圓弧等之曲線狀的板，亦可是平板。又，本發明之紅外線加熱裝置係亦可採用調整流至該冷媒流路之冷媒之量的流量調整手段。

亦可本發明之紅外線加熱裝置係包括透過壁，該透過壁係設置於該內壁與該反射層之間，並使紅外線透過。依 此方式，因為內壁與透過壁之雙層存在於發熱體與反射層之間，所以可更抑制反射層的過熱。在此，透過壁的形狀係例如亦可是截面形狀為為圓弧等之曲線狀的板，亦可是平板。在此情況，亦可該反射層係設置成與該透過壁分開。依此方式，與反射層與透過壁接觸的情況相比，可更抑制反射層的過熱。此外，亦可反射層係形成於透過壁的表面，即與透過壁接觸者。

亦可本發明之紅外線加熱裝置係包括反射板，該反射板係在從該發熱體觀察時比該反射層更外側，設置成僅覆蓋該發熱體之周圍的一部分，並反射紅外線。依此方式，因為可藉反射層與反射板之兩者反射來自發熱體的紅外線，所以對從發熱體觀察時與反射層及反射板係相反側的區域，可放射更多的紅外線，而可對被加熱物更高效率地加熱。在此，反射板的形狀係例如亦可是截面形狀為為圓弧等之曲線狀的板，亦可是平板。

亦可本發明之紅外線加熱裝置係包括外壁，該外壁係在從該發熱體觀察時比該反射層更外側，設置成與該反射層分開；該冷媒流路係形成於從該發熱體觀察時比該外壁更內側。在此，外壁的形狀係例如亦可是包圍發熱體之管，亦可是平板。又，亦可外壁係使紅外線透過者。在此情況，亦可該反射層係設置成與該透過壁接觸或設置於該透過壁與該外壁之間，該冷媒流路係由該透過壁與該外壁所包圍之空間。依此方式，藉在冷媒流路流通之冷媒可不僅冷卻反射層，亦可冷卻外壁。此外，亦可該反射層係設置成與該透過壁接觸或設置於該透過壁與該內壁之間，該冷媒流路係由該透過壁與該內壁所包 圍之空間。

在本發明之紅外線加熱裝置，亦可該內壁係吸收該電磁波的一部分。依此方式，可更抑制反射層的過熱。在此情況，亦可該內壁係採用吸收該電磁波中波長超過3.5μm的紅外線者。依此方式，從紅外線加熱裝置放射至外部之近紅外線(例如波長位於0.7μm~3.5μm之區域的電磁波)的比例增加。因為近紅外線係可高效率地切斷被加熱物中之水或溶劑等之分子中的氫鍵，而可高效率地進行被加熱物之加熱或乾燥。

本發明之乾燥爐係包括如上述之任一形態之本發明的紅外線加熱裝置。因此，本發明之乾燥爐係可得到與本發明之紅外線加熱裝置相同的效果，例如可更抑制反射層之過熱的效果。

10、110‧‧‧乾燥爐

14‧‧‧爐體

15‧‧‧前端面

16‧‧‧後端面

17、18‧‧‧開口

19‧‧‧搬運通路

20‧‧‧送風裝置

22‧‧‧熱風產生器

24‧‧‧管構造體

26‧‧‧通氣孔

30‧‧‧排氣裝置

32‧‧‧送風機

34‧‧‧管構造體

36‧‧‧排氣孔

40、40a、140‧‧‧紅外線加熱器

41‧‧‧燈絲

41a‧‧‧電氣配線

42‧‧‧內管

42a‧‧‧內壁

43‧‧‧加熱器本體

44‧‧‧第1外管

44a‧‧‧透過壁

45‧‧‧第2外管

45a‧‧‧外壁

46、46a‧‧‧反射層

47a‧‧‧紅外線透過板

48‧‧‧反射板

49‧‧‧冷媒流路

49a、49b、49c、149‧‧‧空間

50‧‧‧蓋

52~53‧‧‧圓筒部

54‧‧‧蓋

55‧‧‧支架

56‧‧‧安裝構件

57‧‧‧配線拉出部

58、158‧‧‧流體出入口

59‧‧‧温度感測器

60‧‧‧電力供給源

65‧‧‧冷媒供給源

67‧‧‧開閉閥

68‧‧‧流量調整閥

70‧‧‧控制器

80‧‧‧薄片

82‧‧‧塗膜

84、86‧‧‧輥

145‧‧‧紅外線透過板

第1圖係乾燥爐10之縱向剖面圖。

第2圖係紅外線加熱器40之縱向剖面圖。

第3圖係第2圖之A-A剖面圖。

第4圖係變形例之紅外線加熱器的剖面圖。

第5圖係變形例之紅外線加熱器的剖面圖。

第6圖係變形例之紅外線加熱器40a的剖面圖。

第7圖係變形例之乾燥爐110的縱向剖面圖。

第8圖係第2實施例之紅外線加熱器的剖面圖。

第9圖係第2比較例之紅外線加熱器的剖面圖。

其次，使用圖面，說明本發明之實施形態。第1圖係包括是本發明之紅外線加熱裝置的紅外線加熱器40之乾燥爐10的縱向剖面圖。乾燥爐10係使用紅外線及熱風進行塗佈於薄片80上之塗膜82的乾燥者，並包括：爐體14、搬運通路19、送風裝置20、排氣裝置30、紅外線加熱器40及控制器70。又，乾燥爐10包括：設置於爐體14之左側的輥84、與設置於爐體14之右側的輥86。乾燥爐10係作為藉輥84、86連續地搬運在上面已形成成為乾燥對象之塗膜82的薄片80並進行乾燥之所謂的輥對輥方式的乾燥爐所構成。

爐體14係形成大致長方體的隔熱構造體，並在前端面15及後端面16分別具有開口17、18。此爐體14係從前端面15至後端面16的長度例如是2~10m。

搬運通路19係從開口17至開口18的通路，並在水平方向貫穿爐體14。在單面被塗佈塗膜82的薄片80係逐漸通過該搬運通路19。薄片80係使塗佈塗膜82之面朝上，從開口17搬入後，在爐體14的內部在水平方向行進，並從開口18搬出。

送風裝置20係供給熱風而對通過爐體14內之塗膜82加熱及使其變成乾燥的裝置。送風裝置20包括：熱風產生器22、管構造體24及通氣孔26。熱風產生器22係安裝於管構造體24，並向管構造體24的內部供給熱風。熱風係例如已將空氣加熱者。此熱風產生器22係可調整所產生之熱風的風量或温度。熱風之風量係無特別限定，例如可在100Nm³/h~2000Nm³/h之範圍調整。熱風之温度係無特別限 定，例如可在40~400℃之範圍調整。管構造體24係成為來自熱風產生器22之熱風的通路，從熱風產生器22貫穿爐體14的頂部，並形成至爐體14內的通路。通氣孔26係成為來自熱風產生器22之熱風的供給孔。此通氣孔26係設置於爐體14中是薄片80的搬出側之開口18側的端部，並朝向是搬入側之開口17側水平地開口。藉此，送風裝置20係從薄片80之搬出側朝向搬入側(在第1圖之左方向)供給熱風。熱風係如第1圖之爐體14內的箭號所示，沿著薄片80之上面流下，而對薄片80的上面加熱。

排氣裝置30係排出爐體14內之環境氣體的裝置。排氣裝置30包括：送風機32、管構造體34及排氣孔36。排氣孔36係成為爐體14內之環境氣體(主要是使塗膜82乾燥後的熱風)的排氣口。此排氣孔36係設置於爐體14中是薄片80的搬入側之開口17側的端部，並朝向是搬出側之開口18側水平地開口。排氣孔36係安裝於管構造體34，吸入爐體14內之環境氣體，並引導至管構造體34內。管構造體34係成為從排氣孔36往送風機32之環境氣體的流路。管構造體34係從排氣孔36貫穿爐體14的頂部，並形成至爐體14之外部之送風機32的通路。送風機32係安裝於管構造體34，並排出管構造體34內部之環境氣體。此外，送風機32係與例如未圖示之排氣用配管連接，進行除去從爐體14內的環境氣體所含之從塗膜82所揮發之有機溶劑等的成分等適當的處理後，將環境氣體排出至乾燥爐10外。此外，亦可送風機32係不將管構造體34內之環境氣體排出至乾燥爐10外，而使其作為熱風產 生器22之吸氣循環。

紅外線加熱器40係將近紅外線照射於通過爐體14內之塗膜82的裝置，在爐體14之頂部附近安裝複數個。在本實施形態，紅外線加熱器40係在從前端面15側至後端面16側大致均勻地配置6支。這些各紅外線加熱器40係具有相同的構成，都安裝成長度方向與搬運方向正交。

第2圖係紅外線加熱器40之縱向剖面圖，第3圖係第2圖之A-A剖面圖。此外，第2圖所示之剖面係剖開成通過加熱器本體43之中心線的面。如圖所示，紅外線加熱器40包括：加熱器本體43，係以內管42包圍鎢製之燈絲41的方式所形成；第1外管44，係設置於該加熱器本體43的外側，並以包圍內管42之方式所形成；第2外管45，係設置於第1外管44的外側，並以包圍第1外管44之方式所形成；及反射板48，係設置於第2外管45的上側；蓋50安裝於這些之兩端。第1外管44與第2外管45之間的空間係成為冷媒(例如空氣)可流通的冷媒流路49。又，紅外線加熱器40包括檢測出第2外管45之表面温度的温度感測器59。此外，內管42、第1外管44及第2外管45係配置成同心圓狀，燈絲41位於該圓的中心。

加熱器本體43係兩端由配置於蓋50之內部的支架55所支撐。本加熱器本體43係從電力供給源60向燈絲41供給電力，燈絲41被加熱至既定温度(例如1200~1500℃)時，放射包含紅外線的電磁波。燈絲41所放射之電磁波係無特別限定，例如尖峰波長位於紅外線區域(波長為0.7μm~8μm的區 域)或近紅外線區域(波長為0.7μm~3.5μm的區域)。在本實施形態，採用放射尖峰波長為3μm附近的電磁波。內管42係包圍燈絲41之截面圓形的管，並由吸收從燈絲41所放射之電磁波的一部分且使紅外線透過的紅外線透過材料所形成。作為內管42所使用之這種紅外線透過材料，列舉例如除了鍺、矽、藍寶石、氟化鈣、氟化鋇、硒化鋅、硫化鋅、硫屬玻璃、透過性氧化鋁陶瓷等以外，還有可使紅外線透過的石英玻璃等。在本實施形態，內管42係採用由上述之紅外線透過材料中吸收作為電磁波的一部分之波長超過3.5μm的紅外線，且對3.5μm以下之紅外線係透過的石英玻璃所形成者。又，內管42的內部係成為真空環境氣體或鹵素環境氣體。與該燈絲41連接的電氣配線41a係經由設置於蓋50之配線拉出部57，被氣密地向外部拉出，並與電力供給源60連接。

第1外管44及第2外管45係由上述之紅外線透過材料所形成的管。在本實施形態，第1外管44及第2外管45係與內管42一樣，採用由吸收波長超過3.5μm的紅外線，且對3.5μm以下之紅外線係透過的石英玻璃所形成者。此外，第1外管44、第2外管45係藉在冷媒流路49流動之冷媒可冷卻至例如200℃以下。

又，在第1外管44之外側的表面，形成於反射層46。該反射層46係以與內管42分開之方式設置於從燈絲41觀察時成比內管42更外側，且僅覆蓋燈絲41之周圍的一部分。更具體而言，反射層46係形成於第1外管44的表面中在第2、3圖的上側，即從燈絲41觀察時與是被加熱物之塗膜82 相反側，並完全覆蓋第1外管44之上側一半。反射層46係由反射從燈絲41所放射之電磁波中至少紅外線的紅外線反射材料所形成。作為紅外線反射材料，列舉例如金、白金、鋁等。反射層46係使用塗佈乾燥、濺鍍或CVD、熱噴塗之成膜方法，使紅外線反射材料成膜，藉此所形成。反射層46係配置成燈絲41位於包含其截面之圓弧的中心位置。結果，從燈絲41所放射之紅外線的一部分被反射層46反射，高效率地照射於塗膜82。又，反射層46係面對冷媒流路49，並藉在冷媒流路49流動的冷媒冷卻。

反射板48係位於從燈絲41觀察時比反射層46更外側，並以僅覆蓋燈絲41之周圍之一部分的方式所形成之板狀的構件。更具體而言，反射板48係在爐體14內，設置成從在第2、3圖的上側覆蓋第2外管45。反射板48係由反射從燈絲41所放射之電磁波中至少紅外線的材料所形成。作為反射板48的材料，列舉例如SUS304或鋁等之金屬。反射板48係與內管42、第1外管44及第2外管45一樣，以在與塗膜82之搬運方向正交之方向延伸的方式所形成。截面形狀係例如為拋物線、橢圓之弧、圓弧等之曲線形狀，並將紅外線加熱器40(燈絲41)配置於其焦點或中心位置。結果，從燈絲41所放射之紅外線的一部分係被反射板48反射，高效率地照射於塗膜82。

蓋50係如第2圖所示，係將圓盤狀之蓋54、與立設於該蓋54之同心圓而半徑相異的2個圓筒部52、53進行一體成形者。第1外管44的左右兩端係固定於內側的圓筒部52， 第2外管45的左右兩端係固定於外側的圓筒部53。又，在蓋50的上部兩端，分別設置安裝構件56，藉該安裝構件56固定反射板48。

冷媒流路49係第1外管44與第2外管45之間的空間，冷媒可經由設置於蓋50之流體出入口58流通。在冷媒流路49流通之冷媒係發揮降低紅外線加熱器40的外面，亦是第2外管45的温度、或第1外管44及反射層46之温度的功用。

控制器70係作為以CPU為中心之微處理器所構成。此控制器70係將控制信號輸出至送風裝置20的熱風產生器22，而個別地控制在熱風產生器22所產生之熱風的温度及風量。又，控制器70係輸入是熱電耦之温度感測器59所檢測出之第2外管45的温度、或將控制信號輸出至設置於連接冷媒供給源65與流體出入口58之配管的途中之開閉閥67及流量調整閥68，而個別地控制在40之冷媒流路49流動之冷媒的流量。進而，控制器70係向電力供給源60輸出用以調整從電力供給源60向燈絲41所供給之電力之大小的控制信號，而個別地控制紅外線加熱器40之燈絲温度。又，控制器70係可藉由控制輥84、86之轉速，調整爐體14內之塗膜82的通過時間。

薄片80係無特別限定，例如是鋁或銅等之金屬片。又，薄片80上之塗膜82係例如在乾燥後用作電池用的電極，無特別限定，例如是成為鋰離子二次電池用之電極的塗膜。作為塗膜82，列舉例如將電極材料(正極活性材料或負極 活性材料)、黏合劑、導電材料及溶劑一起捏揉的電極材料膏塗佈於薄片80上等。電極材料係作為正極活性材料，列舉鋰鈷氧化物等，作為負極活性材料，列舉石墨等之碳材料。作為黏合劑，列舉聚偏二氟乙烯(PVDF)等。作為導電材料，列舉碳粉等。作為溶劑，列舉N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。塗膜82的厚度係無特別限定，例如是20~1000μm。

其次，說明使用依此方式所構成之乾燥爐10使塗膜82變成乾燥的狀況。首先，在第1圖，從配置於乾燥爐10之左端的輥84捲出薄片80，在既將被搬入乾燥爐10的爐體14之前藉未圖示的塗佈器將塗膜82塗佈於上面，通過爐體14之開口17後，被搬入爐體14內。接著，薄片80係通過爐體14內，在其中藉送風裝置20及紅外線加熱器40加熱，藉此，溶劑從塗膜82蒸發。藉加熱從塗膜82所蒸發之溶劑係藉送風機32從排氣孔36向外部排出。塗膜82係最後從爐體14的開口18被搬出，並與薄片80一起捲繞於設置於乾燥爐10之右端的輥86。溶劑從塗膜82蒸發，這係利用從紅外線加熱器40所照射之紅外線與從送風裝置20所供給之熱風的作用。

詳細說明依此方式使塗膜82變成乾燥時之紅外線加熱器40的動作。紅外線加熱器40係從燈絲41放射在波長為3μm附近具有尖峰值的電磁波時，藉內管42、第1外管44及第2外管45吸收波長超過3.5μm的電磁波，往第2外管45之外部之主要波長3.5μm以下的紅外線透過內管42、第1外管44及第2外管45，並照射於通過搬運通路19之薄片80的塗膜82。此波長之紅外線係在作斷薄片80之塗膜82所含的溶 劑之氫耦合的性能上優異，可使溶劑高效率地蒸發。又，因為反射層46與反射板48配置於從燈絲41觀察時與塗膜82相反側，所以從燈絲41放射至與塗膜82相反側的電磁波中，紅外線係藉反射層46或反射板48反射。結果，將從燈絲41所直接放射之紅外線與藉反射層46或反射板48所反射的紅外線放射至塗膜82，而可對被加熱物(塗膜82)高效率地加熱。又，第1外管44或第2外管45係吸收波長超過3.5μm的紅外線，但是藉在冷媒流路49流動的冷媒冷卻。在本實施形態，藉由控制器70調整在冷媒流路49流動之冷媒的流量，可將第2外管45的温度維持於從塗膜82所蒸發之溶劑之未滿著火點的温度(例如200℃以下等)。

又，反射層46係形成於遠離是最接近燈絲41之內管42的第1外管44上，而且反射層46係藉在冷媒流路49流動之冷媒所冷卻。藉此，例如，與反射層46形成於內管42之表面的情況相比，更抑制反射層46的過熱，進而，可更抑制反射層46之剝離或劣化等的不良。而且，內管42係因為吸收波長超過3.5μm的電磁波，所以使到達反射層46之能量變少，而一面抑制反射層46的過熱，一面使波長3.5μm以下的紅外線透過，藉此，可使塗膜82高效率變成乾燥。又，藉由將反射層46配置於反射板48與燈絲41之間，可藉反射層46抑制到達反射板48的電磁波，亦可抑制反射板48的過熱。依此方式，本實施形態之紅外線加熱器40係一面抑制反射層46或反射板48的過熱，一面使塗膜82高效率變成乾燥。

在此，弄清楚本實施形態之構成元件與本發明之 構成元件的對應關係。本實施形態之燈絲41相當於本發明的發熱體，內管42相當於內壁，反射層46相當於反射層，冷媒流路49相當於冷媒流路，第1外管44相當於透過壁，反射板48相當於反射板，第2外管45相當於外壁。此外，在本實施形態，藉由亦說明包括紅外線加熱器40之乾燥爐10，亦弄清楚本發明之乾燥爐的一例。

在以上所說明之本實施形態的紅外線加熱器40，從燈絲41放射包含紅外線的電磁波時，紅外線透過內管42，到達以僅覆蓋燈絲41之周圍之一部分的方式設置成與內管42分開的反射層46並被反射。藉此，從燈絲41觀察時，對與反射層46係相反側的區域(比在第1圖~第3圖之紅外線加熱器40更下側的區域)，放射從燈絲41所直接放射的紅外線與藉反射層46所反射的紅外線，而可將是被加熱物的塗膜82高效率地加熱。在此時，設置與內管42分開的反射層46，而且反射層46係可藉在冷媒流路49流通的冷媒冷卻。藉此，例如與將反射層46形成於內管42上的情況相比，可更抑制反射層46的過熱。

又，將使紅外線透過之第1外管44設置於內管42與反射層46之間。藉此，因為在燈絲41與反射層46之間存在內管42與第1外管44之雙層，所以可更抑制反射層46的過熱。

進而，包括反射板48，該反射板48係位於從燈絲41觀察時比反射層46更外側，設置成僅覆蓋燈絲之周圍之一部分，並反射紅外線。藉此，因為藉反射層46與反射板48之 兩者可反射來自燈絲41的紅外線，所以從燈絲41觀察時，反射層46及反射板48係對相反側的區域，可放射更多的紅外線，而可對被加熱物(塗膜82)更高效率地加熱。

進而，又包括位於從燈絲41觀察時比反射層46更外側且設置成與反射層46分開的第2外管45，冷媒流路49係由第1外管44與第2外管45所包圍之空間。藉此，藉在冷媒流路49流通之冷媒可不僅冷卻反射層46，亦冷卻第2外管45。又，可藉反射層46抑制到達紅外線加熱器40之往外部的露出面(第2外管45的外表面)之紅外線，藉此，亦可更抑制露出面的過熱。

而且，又因為內管42吸收來自燈絲41之電磁波的一部分，所以可更抑制反射層46的過熱。而且，因為內管42吸收波長超過3.5μm的紅外線，所以從紅外線加熱器40放射至外部之近紅外線的比例增加，可高效率地進行塗膜82之加熱或乾燥。

此外，本發明係絲毫未限定為上述的實施形態，只要屬於本發明之技術性範圍，當然能以各種形態實施。

例如，在上述之實施形態，內管42、第1外管44及第2外管45係採用藉吸收電磁波的一部分之波長超過3.5μm的紅外線，而且對3.5μm以下之紅外線係透過的石英玻璃所形成者，但是未限定如此，只要是使紅外線透過者都可。例如，亦可內管42、第1外管44及第2外管45係藉幾乎不吸收電磁波的材料所形成。或者，亦可採用吸收從燈絲41所放射之電磁波中可對被加熱物高效率地進行加熱、乾燥的波長區域以外 之波長區域的電磁波者。其中，因為可更抑制反射層46的過熱，內管42係吸收電磁波之一部分較佳。又，在第1外管44位於反射層46與燈絲41之間時，與內管42一樣，第1外管44亦吸收電磁波之一部分較佳。此外，內管42、第1外管44及第2外管45係不必都是相同的材質，亦可藉相異之材質形成任一個以上。

在上述之實施形態，紅外線加熱器40係採用包括反射板48者，但是亦可採用未包括者。在此情況，亦可採用將反射板安裝於爐體14之頂部附近者。

在上述之實施形態，冷媒流路49係採用第1外管44與第2外管45之間的空間，但是要是使冷媒流通並可冷卻反射層46，未限定如此。例如，亦可採用將內管42與第1外管44之間的空間作為冷媒流路，並經由第1外管44等冷卻反射層46等，在冷媒流路流通之冷媒係間接地冷卻反射層46者。

在上述之實施形態，反射層46係採用形成於第1外管46的外側表面者，但是只要形成為與內管42分開，未限定如此。例如亦可形成於第1外管44的內側表面。在此情況，亦可採用在冷媒流路49流通之冷媒經由第1外管44間接地冷卻反射層46，亦可將第1外管44與內管42之間的空間作為冷媒流路，藉在此流動之冷媒直接冷卻反射層46。或者，如第4圖所示，亦可作為與第1外管44分開並獨立的層，形成反射層46。藉由以與第1外管44分開之方式將反射層46配置於第1外管44的外側，抑制反射層46之過熱的效果提高。在此情況，反射層46係例如亦可採用藉蓋50從紅外線加熱器之長度 方向的兩端所支撐者。又，亦可採用將反射層46形成於第2外管45的外側表面或內側表面者。但，為了可更抑制第2外管45的過熱，以與第2外管45分開之方式將反射層46形成於燈絲41與第2外管45之間較佳。

在上述之實施形態，反射層46係採用截面為半圓形，並完全覆蓋第1外管44之上側一半者，但是只要是僅覆蓋燈絲41周圍之一部分的形狀，未限定如此。例如，亦可採用反射層46的截面係中心角為銳角之圓弧形等，覆蓋第1外管44之上側一半中的一部分者。或者，亦可採用反射層46的截面係中心角超過180°之圓弧形等，不僅覆蓋第1外管44之上側一半，亦覆蓋下側一半的一部分者。

在上述之實施形態，反射層46係採用截面形成於圓弧上者，但是未限定如此。亦可截面成為拋物線、橢圓之弧等之曲線形狀。在此情況，亦可採用將燈絲41配置於反射層46之截面形狀的焦點或中心位置。又，如第5圖所示，亦可反射層46之截面為直線狀，即，將反射層46形成平板狀。在此情況，亦可將反射層46與第2外管45之間的空間49a作為冷媒流路，亦可將反射層46與第1外管44之間的空間49b作為冷媒流路。亦可將空間49a、49b都作為冷媒流路。

在上述之實施形態，紅外線加熱器40係採用具有內管42、第1外管44及第2外管45之3支管者，但是亦可採用具有4支以上之管者，亦可採用不具有第1外管44、第2外管45之至少一方者。此外，在未包括第2外管45的情況，亦可將第1外管44與內管42之間的空間作為冷媒流路。

在上述之實施形態，紅外線加熱器40係採用具有內管42、第1外管44及第2外管45之3支管者，但是亦可是其他的構成。例如，亦可替代內管42，採用在燈絲41與反射層46之間包括使紅外線透過之平板狀的內壁者。又，亦可替代第1外管44，採用在內管42與反射層46之間包括使紅外線透過之平板狀的透過壁者。或者，亦可替代第2外管45，採用彎曲之板狀的外壁者，該外壁係從燈絲41觀察時，以與反射層46分開之方式設置於比反射層46更外側，並覆蓋燈絲41之側面或上面。例如，亦可將紅外線加熱器的構成作成如第6圖所示之變形例的紅外線加熱器40a。紅外線加熱器40a係包括：是具有六角形之底面開放的形狀之截面的保護管之外壁45a、配置於該外壁45a內之燈絲41、內壁42a、透過壁44a、反射層46a及紅外線透過板47a。內壁42a係在外壁45a內配置於燈絲41之上側之平板上的構件。透過壁44a係從燈絲41觀察時，以與內壁42a分開之方式設置於比內壁42a更外側之平板上的構件。反射層46a係與上述之反射層46一樣，由紅外線反射材料所構成，形成於透過壁44a之上側表面並覆蓋之。紅外線透過板47a係從燈絲41觀察時，位於與反射層46a相反側，並設置成塞住外壁45a之開放的底面之平板上的構件。此外，內壁42a、透過壁44a及紅外線透過板47a係都使紅外線透過者，由例如石英玻璃等上述之紅外線透過材料所形成。又，由透過壁44a之上側與外壁45a所包圍之空間49c係成為冷媒可流通的冷媒流路。在依此方式所構成之紅外線加熱器40a，因為從燈絲41所直接放射之紅外線與藉反射層46a 所反射的紅外線透過紅外線透過板47a後照射於紅外線加熱器40a的下方，所以可高效率地對配置於紅外線加熱器40a之下方的被加熱物加熱。又，反射層46a形成於與來自燈絲41之電磁波所直接照射之內壁42a分開的透過壁44a上，而且反射層46a係藉在空間49c流通之冷媒所冷卻。藉此，與上述之實施形態一樣，可更抑制反射層46a的過熱。此外，外壁45a係亦可採用使紅外線透過者，亦可採用不透過者。因為可將紅外線高效率地照射於紅外線加熱器40a的下方，所以外壁45a係與上述之反射板48一樣地由反射紅外線的材料所形成較佳。在此情況，外壁45a相當於本發明之外壁及反射板。

在上述之實施形態，如第2圖所示，配置反射層46之空間與配置內管42之空間係採用藉第1外管44及蓋50分開者，但是亦可兩空間不分開。但，為了可更抑制籨內管42往反射層46的導熱，兩空間分開較佳。

在上述之實施形態，作為係發熱體之燈絲41的材料，舉例表示W(鎢)，但是只要是加熱時放射包含紅外線之電磁波者，無特別限定。例如，亦可是Mo、Ta、Fe-Cr-Al合金及Ni-Cr合金。

在上述之實施形態，紅外線加熱器40係採用對成為鋰離子二次電池用之電極的塗膜82加熱並使其變成乾燥者，但是加熱之對象係未限定如此。

在上述之實施形態，作為實施形態，表示將本發明之紅外線加熱裝置具體化成紅外線加熱器40的例子，但是未限定如此。例如，本發明之紅外線加熱裝置係亦可採用第7 圖所示的乾燥爐110。在此乾燥爐110，替代紅外線加熱器40，包括紅外線加熱器140。紅外線加熱器140係省略圖示，是採用在紅外線加熱器40未包括第2外管45及冷媒流路49的構成者。又，乾燥爐110係在爐體14的內部，具有將紅外線加熱器140及塗膜82配置成在空間上分開的紅外線透過板145。作為紅外線透過板145的材料，只要是使紅外線透過者即可，可使用上述之紅外線透過材料。在爐體14的頂部，在前端面15側與後端面16側分別設置流體出入口158。藉此，在乾燥爐110，將由爐體14與紅外線透過板145所包圍之複數個紅外線加熱器140所存在的空間149作為冷媒流路，可使冷媒在該空間149流通。因此，第1外管44、反射層46及反射板48係藉在該空間149流通的冷媒所冷卻。在依此方式所構成之乾燥爐110，亦因為以與內管42分開之方式形成反射層46，而且可藉在空間149流通的冷媒冷卻反射層46，所以與本實施形態一樣，可更抑制反射層46的過熱。此外，本乾燥爐110相當於本發明之紅外線加熱裝置，爐體14之壁部相當於本發明之外壁，空間149相當於本發明之冷媒流路。

在上述之實施形態，作為在冷媒流路流動的冷媒，使用空氣，但是亦可使用氮氣等之惰性氣體。

[實施例] [第1實施例]

將第1圖~第3圖所示之構成的紅外線加熱器40作為第1實施例。此外，加熱器本體43之燈絲41係外徑為2mm、材質為鎢、發熱長度設為600mm，內管42、第1外管 44及第2外管45係材質採用石英玻璃，反射層46係材質採用金、膜厚為5μm。反射板48之材質係採用SUS304。

[第2實施例]

如第8圖所示，除了作成將反射層46不是形成於第1外管44，而是形成於第2外管45的外表面，且反射層46覆蓋第2外管45的上側一半以外，係將與第1實施例之紅外線加熱器40一樣的構成之紅外線加熱器作為第2實施例。

[第1比較例]

除了第1外管44包括反射層46以外，係將與第1實施例之紅外線加熱器40一樣的構成之紅外線加熱器作為第1比較例。

[第2比較例]

如第9圖所示，除了作成將反射層46不是形成於第1外管44，而是形成於內管42的外表面，且反射層46覆蓋內管42的上側一半以外，係將與第1實施例之紅外線加熱器40一樣的構成之紅外線加熱器作為第2比較例。

[評估試驗]

關於第1~第2實施例及第1~第2比較例，將燈絲41之温度設為1000℃，將在冷媒流路49流動之空氣的流量設為100L/min，分別測量經過2小時後之反射板48、第2外管45之上端(從燈絲41觀察時，反射板48側之端部)、第2外管45之下端(從燈絲41觀察時，與反射板48側相反側之端部)的温度。又，調查反射層46有無剝離。在第1表示示結果。此外，對第2比較例係未測量温度。

從第1表得知，相對在第1、第2實施例未觀察到反射層46的剝離，在第2比較例觀察到反射層46的剝離。認為在第1、第2實施例，因為使反射層46與內管42分開，而且藉在冷媒流路49流通之空氣冷卻反射層46，所以可抑制反射層46的過熱，結果未發生剝離。

又，在第1、第2實施例，反射板48之温度比第1比較例降低。認為在第1、第2實施例，藉由設置反射層46，抑制到達反射板48之電磁波，可抑制反射板48的過熱。又，在第1、第2實施例，第2外管45之下端的温度係比第1比較例稍微上升。認為在第1、第2實施例，藉由設置反射層46，因為不僅反射板48，連反射層46亦反射紅外線，所以可將紅外線高效率地照射於反射層46的相反側，結果，第2外管之下端的温度稍微上升。

進而，第1實施例係第2外管45之上端的温度係比第2實施例降低。認為在第1實施例，藉由將反射層46設置於第1外管44的表面上，比第2實施例將反射層46設置於第2外管45的表面上更抑制到達第2外管45的電磁波，而可抑制第2外管45的過熱。

本專利申請係將於2012年11月7日所申請之日本專利申請第2012-245253號作為優先權主張的基礎，並藉引用，將其內容之全部包含於本專利說明書。

【工業上的可應用性】

本發明係可利用於使用放射紅外線之紅外線加熱器等的紅外線加熱裝置之加熱或乾燥所需的工業，例如製造鋰離子二次電池之電極塗膜的電池工業或製造由雙層之陶瓷燒結體所構成之陶瓷積層體的陶瓷工業、製造光學薄膜製品之薄膜工業等。

40‧‧‧紅外線加熱器

41‧‧‧燈絲

41a‧‧‧電氣配線

42‧‧‧內管

43‧‧‧加熱器本體

44‧‧‧第1外管

45‧‧‧第2外管

46‧‧‧反射層

48‧‧‧反射板

49‧‧‧冷媒流路

50‧‧‧蓋

52、53‧‧‧圓筒部

54‧‧‧蓋

55‧‧‧支架

56‧‧‧安裝構件

57‧‧‧配線拉出部

58‧‧‧流體出入口

59‧‧‧温度感測器

60‧‧‧電力供給源

65‧‧‧冷媒供給源

67‧‧‧開閉閥

68‧‧‧流量調整閥

70‧‧‧控制器

Claims (7)

1. 一種紅外線加熱裝置，包括：發熱體，係被加熱時放射包含紅外線之電磁波；使紅外線透過之內壁；反射層，係在從該發熱體觀察時比該內壁更外側，設置成與該內壁分開，而且僅覆蓋該發熱體之周圍的一部分，並反射紅外線；及冷媒流路，係冷卻該反射層之冷媒可流通。
2. 如申請專利範圍第1項之紅外線加熱裝置，其中包括透過壁，該透過壁係設置於該內壁與該反射層之間，並使紅外線透過。
3. 如申請專利範圍第2項之紅外線加熱裝置，其中該反射層係設置成與該透過壁分開。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之紅外線加熱裝置，其中包括反射板，該反射板係在從該發熱體觀察時比該反射層更外側，設置成僅覆蓋該發熱體之周圍的一部分，並反射紅外線。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之紅外線加熱裝置，其中包括外壁，該外壁係在從該發熱體觀察時比該反射層更外側，設置成與該反射層分開；該冷媒流路係形成於從該發熱體觀察時比該外壁更內側。
6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之紅外線加熱裝置，其中該內壁係吸收該電磁波的一部分。
7. 一種乾燥爐，包括如申請專利範圍第1至3項中任一項之紅 外線加熱裝置。